package com.atguigu.linkedlist;

import java.util.Stack;
/*
单链表
 */
public class SingleLinkedListDemo {

  public static void main(String[] args) {
    HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
    HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
    HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
    HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");

    // 创建要给链表
    SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();

    // 加入
    singleLinkedList.add(hero1);
    singleLinkedList.add(hero4);
    singleLinkedList.add(hero2);
    singleLinkedList.add(hero3);

    // 测试一下单链表的反转功能
    System.out.println("原来链表的情况~~");
    singleLinkedList.list();

    //		System.out.println("反转单链表~~");
    //		reversetList(singleLinkedList.getHead());
    //		singleLinkedList.list();

    System.out.println("测试逆序打印单链表, 没有改变链表的结构~~");
    reversePrint(singleLinkedList.getHead());

    /*
    		//加入按照编号的顺序
    		singleLinkedList.addByOrder(hero1);
    		singleLinkedList.addByOrder(hero4);
    		singleLinkedList.addByOrder(hero2);
    		singleLinkedList.addByOrder(hero3);

    		//显示一把
    		singleLinkedList.list();

    		//测试修改节点的代码
    		HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "玉麒麟~~");
    		singleLinkedList.update(newHeroNode);

    		System.out.println("修改后的链表情况~~");
    		singleLinkedList.list();

    		//删除一个节点
    		singleLinkedList.del(1);
    		singleLinkedList.del(4);
    		System.out.println("删除后的链表情况~~");
    		singleLinkedList.list();

    		//测试一下 求单链表中有效节点的个数
    		System.out.println("有效的节点个数=" + getLength(singleLinkedList.getHead()));//2

    		//测试一下看看是否得到了倒数第K个节点
    		HeroNode res = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 3);
    		System.out.println("res=" + res);
    */

  }

  // 方式2：
  // 可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入到栈中，然后利用栈的先进后出的特点，就实现了逆序打印的效果
  public static void reversePrint(HeroNode head) {
    if (head.next == null) {
      return; // 空链表，不能打印
    }
    // 创建要给一个栈，将各个节点压入栈
    Stack<HeroNode> stack = new Stack<HeroNode>();
    HeroNode cur = head.next;
    // 将链表的所有节点压入栈
    while (cur != null) {
      stack.push(cur);
      cur = cur.next; // cur后移，这样就可以压入下一个节点
    }
    // 将栈中的节点进行打印,pop 出栈
    while (stack.size() > 0) {
      System.out.println(stack.pop()); // stack的特点是先进后出
    }
  }

  // 将单链表反转
  public static void reversetList(HeroNode head) {
    // 如果当前链表为空，或者只有一个节点，无需反转，直接返回
    if (head.next == null || head.next.next == null) {
      return;
    }

    // 定义一个辅助的指针(变量)，帮助我们遍历原来的链表
    HeroNode cur = head.next;
    HeroNode next = null; // 指向当前节点[cur]的下一个节点
    HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, "", "");
    // 遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表reverseHead 的最前端
    // 动脑筋
    while (cur != null) {
      next = cur.next; // 先暂时保存当前节点的下一个节点，因为后面需要使用
      cur.next = reverseHead.next; // 将cur的下一个节点指向新的链表的最前端
      reverseHead.next = cur; // 将cur 连接到新的链表上
      cur = next; // 让cur后移
    }
    // 将head.next 指向 reverseHead.next , 实现单链表的反转
    head.next = reverseHead.next;
  }

  // 查找单链表中的倒数第k个结点 【新浪面试题】
  // 思路
  // 1. 编写一个方法，接收head节点，同时接收一个index
  // 2. index 表示是倒数第index个节点
  // 3. 先把链表从头到尾遍历，得到链表的总的长度 getLength
  // 4. 得到size 后，我们从链表的第一个开始遍历 (size-index)个，就可以得到
  // 5. 如果找到了，则返回该节点，否则返回nulll
  public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) {
    // 判断如果链表为空，返回null
    if (head.next == null) {
      return null; // 没有找到
    }
    // 第一个遍历得到链表的长度(节点个数)
    int size = getLength(head);
    // 第二次遍历  size-index 位置，就是我们倒数的第K个节点
    // 先做一个index的校验
    if (index <= 0 || index > size) {
      return null;
    }
    // 定义给辅助变量， for 循环定位到倒数的index
    HeroNode cur = head.next; // 3 // 3 - 1 = 2
    for (int i = 0; i < size - index; i++) {
      cur = cur.next;
    }
    return cur;
  }

  // 方法：获取到单链表的节点的个数(如果是带头结点的链表，需求不统计头节点)
  /**
   * @param head 链表的头节点
   * @return 返回的就是有效节点的个数
   */
  public static int getLength(HeroNode head) {
    if (head.next == null) { // 空链表
      return 0;
    }
    int length = 0;
    // 定义一个辅助的变量, 这里我们没有统计头节点
    HeroNode cur = head.next;
    while (cur != null) {
      length++;
      cur = cur.next; // 遍历
    }
    return length;
  }
}

// 定义SingleLinkedList 管理我们的英雄，节点是节点，链表式链表，封装一下
class SingleLinkedList {
  // 先初始化一个头节点, 头节点不要动, 不存放具体的数据
  private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");

  // 返回头节点
  public HeroNode getHead() {
    return head;
  }

  // 添加节点到单向链表
  // 思路，当不考虑编号顺序时
  // 1. 找到当前链表的最后节点
  // 2. 将最后这个节点的next 指向 新的节点
  public void add(HeroNode heroNode) {

    // 因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历 temp
    HeroNode temp = head;
    // 遍历链表，找到最后
    while (true) {
      // 找到链表的最后
      if (temp.next == null) { //
        break;
      }
      // 如果没有找到最后, 将将temp后移
      temp = temp.next;
    }
    // 当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
    // 将最后这个节点的next 指向 新的节点
    temp.next = heroNode;
  }

  // 第二种方式在添加英雄时，根据排名将英雄插入到指定位置
  // (如果有这个排名，则添加失败，并给出提示)
  public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
    // 因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
    // 因为单链表，因为我们找的temp 是位于 添加位置的前一个节点，否则插入不了
    HeroNode temp = head;
    boolean flag = false; // flag标志添加的编号是否存在，默认为false
    while (true) {
      if (temp.next == null) { // 说明temp已经在链表的最后
        break; //
      }
      if (temp.next.no > heroNode.no) { // 位置找到，就在temp的后面插入
        break;
      } else if (temp.next.no == heroNode.no) { // 说明希望添加的heroNode的编号已然存在

        flag = true; // 说明编号存在
        break;
      }
      temp = temp.next; // 后移，遍历当前链表
    }
    // 判断flag 的值
    if (flag) { // 不能添加，说明编号存在
      System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了, 不能加入\n", heroNode.no);
    } else {
      // 插入到链表中, temp的后面
      heroNode.next = temp.next;
      temp.next = heroNode;
    }
  }

  // 修改节点的信息, 根据no编号来修改，即no编号不能改.
  // 说明
  // 1. 根据 newHeroNode 的 no 来修改即可
  public void update(HeroNode newHeroNode) {
    // 判断是否空
    if (head.next == null) {
      System.out.println("链表为空~");
      return;
    }
    // 找到需要修改的节点, 根据no编号
    // 定义一个辅助变量
    HeroNode temp = head.next;
    boolean flag = false; // 表示是否找到该节点
    while (true) {
      if (temp == null) {
        break; // 已经遍历完链表
      }
      if (temp.no == newHeroNode.no) {
        // 找到
        flag = true;
        break;
      }
      temp = temp.next;
    }
    // 根据flag 判断是否找到要修改的节点
    if (flag) {
      temp.name = newHeroNode.name;
      temp.nickname = newHeroNode.nickname;
    } else { // 没有找到
      System.out.printf("没有找到 编号 %d 的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
    }
  }

  // 删除节点
  // 思路
  // 1. head 不能动，因此我们需要一个temp辅助节点找到待删除节点的前一个节点
  // 2. 说明我们在比较时，是temp.next.no 和  需要删除的节点的no比较
  public void del(int no) {
    HeroNode temp = head;
    boolean flag = false; // 标志是否找到待删除节点的
    while (true) {
      if (temp.next == null) { // 已经到链表的最后
        break;
      }
      if (temp.next.no == no) {
        // 找到的待删除节点的前一个节点temp
        flag = true;
        break;
      }
      temp = temp.next; // temp后移，遍历
    }
    // 判断flag
    if (flag) { // 找到
      // 可以删除
      temp.next = temp.next.next;
    } else {
      System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n", no);
    }
  }

  // 显示链表[遍历]
  public void list() {
    // 判断链表是否为空
    if (head.next == null) {
      System.out.println("链表为空");
      return;
    }
    // 因为头节点，不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
    HeroNode temp = head.next;
    while (true) {
      // 判断是否到链表最后
      if (temp == null) {
        break;
      }
      // 输出节点的信息
      System.out.println(temp);
      // 将temp后移， 一定小心
      temp = temp.next;
    }
  }
}

// 定义HeroNode ， 每个HeroNode 对象就是一个节点
class HeroNode {
  public int no;
  public String name;
  public String nickname;
  public HeroNode next; // 指向下一个节点
  // 构造器
  public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
    this.no = no;
    this.name = name;
    this.nickname = nickname;
  }
  // 为了显示方法，我们重新toString
  @Override
  public String toString() {
    return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
  }
}
